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原文传递智能网联环境下应急车辆信号优先策略研究

论文题名：	智能网联环境下应急车辆信号优先策略研究
关键词：	应急车辆;信号优先策略;信号过渡策略;智能网联
摘要：	随着城市化的进程不断深入，交通拥堵问题已成为了很多城市的通病，在复杂的交通环境中，应急车辆前往救援地点的途中遇到的阻碍也逐渐增多，导致应急车辆的行程时间大大增加，从而因未及时救援所造成的后果无法预估。因此，交通控制系统如何保障应急车辆在城市交叉口的优先通行成为当下亟待解决的问题。近几年，由于智能网联技术的不断完善，传统交通控制系统正在经历一场不小的变革。智能网联技术也为保障应急车辆的优先通行提供了一种新方法。因此，本文利用智能网联技术对应急车辆信号优先策略进行研究，将针对应急车辆的信号控制分为应急车辆通过交叉口前的信号优先部分和应急车辆通过交叉口后的交通信号恢复时所需的信号过渡部分。　　本文首先对应急车辆信号优先策略和信号过渡策略的研究现状展开分析，并介绍了智能网联交通系统，分析了智能网联应用在协调信号控制方面的关键技术。根据应急车辆行驶时所可能遇到的情况和应急车辆通过交叉口后的实际交通需求确定了本文的主要研究内容和主要思路。　　其次，基于智能网联环境下车载单元与路侧单元的实时信息交互，本文根据路侧单元接收到的应急车辆运行状况和道路交通现状，建立“应急绿波”两阶段模型，保障应急车辆在救援途中畅通无阻。第一阶段，优化应急车辆行驶路线上的各交叉口信号控制的配时参数，以应急车辆行驶路线上的车均延误最小为目标，构建“应急绿波”相位差模型，使应急车辆行驶前方的排队车辆尽早全部疏散，保障应急车辆尽快到达紧急事件事发地点。第二阶段，根据应急车辆实际到达交叉口时的信号相位情况，比较应急车辆到达时刻、相位结束时刻与应急车辆前方排队车辆消散完成时刻三者之间的前后关系，再选择相应的信号控制方法，如绿灯延长、红灯早断等，为应急车辆优先通行提供双重保障。　　再次，应急车辆通过交叉口后，社会车辆会因为应急车辆信号优先而受到影响，尤其对于应急车辆行驶路线上相交道路的社会车辆会产生较大的延误时间。因此，本文针对应急车辆通过后的协调信号恢复过程，提出一种信号过渡策略，根据不同进口道的排队长度建立信号过渡模型，通过改进的粒子群算法进行求解。该策略可以更好的满足应急车辆优先通行后的交通需求，为信号恢复后的协调控制方案建立一个好的开端，从而保证恢复后的协调信号对交通流的控制效果。　　最后，分别对“应急绿波”两阶段模型和信号过渡模型进行模拟仿真实验，以苏州市星湖街部分路段的交通数据为例，验证模型的可行性和有效性。在应急信号优先方面，通过与单点信号优先控制的仿真结果对比，本文提出的优先控制策略在应急车辆的平均延误时间和非协调相位社会车辆的延误时间方面分别降低了28.8%和14.62%。在信号过渡方面，通过与立即过渡、平滑过渡的仿真结果对比，本文提出的信号过渡方案在社会车辆平均延误时间方面分别下降了29.07%和22.47%，更好的满足在应急车辆优先信号恢复至原协调信号方案的过程中的交通需求。　　本文根据应急车辆通过交叉口前、后时间段的实际交通需求，分别对交叉口信号配时方案进行建模与求解，对在智能网联环境下实现应急车辆信号优先通行具有一定的意义。
作者：	杨帅
专业：	交通运输工程
导师：	常玉林
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏大学
学位年度：	2022